MATLAB および Simulink トレーニング

コースの詳細

この2日コースではモーター駆動システムを取り上げ、MATLAB と Simulink を使用した閉ループ制御システムの設計方法(モデル化、制御設計、検証)について学びます。本コースでは MATLAB、Simulink の他に、主に Control System Toolbox、System Identification Toolbox、Simulink Control Design、Simulink Design Optimization を使用します。

詳しくはコース概要をご確認ください。

  • 制御システム設計の概要
  • システムモデリング
  • システム解析
  • 制御設計
  • コントローラーの実装

1日目


制御システム設計の概要

目的: 制御システム設計のプロセスの概要と、そのなかでの MathWorks 社製品の位置づけを説明します。各プロセスの詳細については後の章で取り上げます。主に、MATLAB/Simulink/Control System Toolbox/Simulink Control Design(Simulink モデルの線形化・制御設計)を使用します。

  • 制御設計ワークフローの定義
  • モデルの線形化
  • システム特性の確認
  • コントローラー要件の設定
  • コントローラーの調整
  • コントローラーのテスト

モデル表現

目的: 様々な形式によるモデルの表現法をご紹介し、それぞれの長所・短所を学びます。 主に、MATLAB/Simulink/Control System Toolbox (LTI オブジェクトの作成・解析)/Simscape(物理モデリングツールの説明)を使用します。

  • モデル表現
  • LTI オブジェクト
  • Simulink® モデル

システム同定

目的: 測定されたデータに基づいてどのようにシステム同定を行うかについて学びます。主に、MATLAB/System Identification Toolbox(システム同定)を使用します。

  • システム同定の概要
  • データのインポートと前処理
  • モデルの推定
  • モデルの検証

パラメーター推定

目的: Simulink モデルのパラメーターを測定されたデータから推定する方法を学びます。主に、MATLAB/Simulink/Simulink Design Optimization(Simulink モデルのパラメーター推定)を使用します。

  • パラメーター推定の概要
  • モデルの準備
  • 推定プロセス
  • パラメーター推定のヒント

システム解析

目的: システムの特性(周波数応答や過渡応答など)を理解するうえで役に立つ様々な解析ツールや関数を学びます。主に、MATLAB/Control System Toolbox(LTI システムの解析)を使用します。

  • システム解析関数
  • 線形システムアナライザー
  • DC モーター解析
  • 解析のオートメーション
  • 開ループ解析

2日目


線形化

目的: モデルの線形化の技法と、線形化した結果の検証方法について学びます。MATLAB/Simulink/Simulink Control Design(Simulink モデルの線形化)を使用します。

  • 線形化ワークフロー
  • 操作点
  • 線形化関数
  • 周波数応答の推定

Simulink® での PID 制御

目的: Simulink で PID コントローラーをモデル化し、チューニングする方法について学びます。MATLAB/Simulink/Simulink Control Design(Simulink で作成したPIDコントローラーの自動調整)を使用します。

  • PID ワークフロー
  • モデル設定
  • PID Controller ブロック
  • 自動調整
  • その他の PID の機能

古典制御設計

目的: 古典的な制御設計手法を用いてシステム コントローラーを作成します。 また、よく使用される PID や位相進み/位相遅れコントローラーなどについて学びます。 主に、MATLAB/Simulink/Simulink Control Design (Simulink 上での開・閉ループ解析用)/Control System Toolbox(各種補償器の設計)を使用します。

  • 開ループ調整。
  • 閉ループ解析
  • PID 制御
  • 位相進み/位相遅れ制御

応答の最適化

目的: パラメータの不確実性や設計要求を元にモデルパラメータをチューニングして最適化するテクニックについて学びます。 主に、MATLAB/Simulink/Simulink Design Optimization を使用します。

  • モデル応答の最適化
  • 感度解析の実行
  • パラメーターの不確かさを伴う最適化

コントローラーの実装

目的: コントローラーを効率的に実機実装するうえで重要なステップについて学びます。主に、 MATLAB/Simulink/Control System Toolbox(コントローラーの離散化)/Fixed-Point Designer(固定小数点データ型の 使用)/Simulink Control Design を使用します。

  • コントローラーの物理的および現実的な制限の識別
  • コントローラーの離散化
  • コード生成用のコントローラーの準備
  • 固定小数点データ型への変換

レベル: 中級

必要条件:

  • MATLAB 基礎
  • Simulink 基礎
  • コースを受講された方、もしくは同等の知識を有する方。また、基本的な制御工学に関する概念や用語(古典制御論や状態空間表現など)についてすでに学習されている方。

期間: 2 日間

言語: Deutsch, English, 日本語, 한국어

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